[發明專利]一種支腿反力測量裝置及測量方法

有效

• 申請號: 202110236642.1
• 申請日: 2021-03-03
• 公開（公告）號: CN113108970B
• 公開（公告）日: 2021-10-22
• 發明（設計）人: 張連英;馬超;李雁;李兵;朱思宇;于洋;朱炯;仇培濤;盧建飛;陳成
• 申請（專利權）人: 徐州工程學院
• 主分類號: G01L5/16
• 分類號: G01L5/16
• 代理公司: 北京淮海知識產權代理事務所(普通合伙) 32205
• 代理人: 華德明

1.一種支腿反力測量方法，采用支腿反力測量裝置，所述支腿反力測量裝置包括工程機械作業主體(100)、水平的固定連接在工程機械作業主體(100)四周的多個水平支腿(110)、對應多個水平支腿(110)設置的多個垂直支腿油缸(120)、對應多個水平支腿(110)設置的多組測量單元；

所述水平支腿(110)上在中部靠左和靠右的部分分別設置有第一豎向測量面(170)和第二豎向測量面(180)；第一豎向測量面(170)的底邊沿中心設置有測量點A，第一豎向測量面(170)的右側邊沿中心設置有測量點C，第二豎向測量面(180)的底邊沿中心設置有測量點B，第二豎向測量面(180)的右側邊沿中心設置有測量點D；

所述垂直支腿油缸(120)的活塞桿端垂直的連接在水平支腿(110)遠離工程機械作業主體(100)一端的下端；

所述測量單元包括應變元件A(130)、應變元件B(140)、應變元件C(150)和應變元件D(160)；所述應變元件A(130)、應變元件B(140)、應變元件C(150)和應變元件D(160)分別粘貼在測量點A、測量點B、測量點C和測量點D處；

其特征在于，該方法包括以下步驟：

S1：在工程機械作業主體(100)非作業工況下，垂直支腿油缸(120)處于收起狀態下，對應變元件A(130)、應變元件B(140)、應變元件C(150)和應變元件D(160)進行歸零處理；

S2：在工程機械作業主體(100)作業工況下，通過動態數據采集儀實時采集應變元件A、應變元件B、應變元件C和應變元件D實時采集測點處的y向應變值ε_ay、ε_by、ε_cy和ε_dy；

S3：利用數據處理器根據公式(6)、(8)和(14)分別實時計算出垂直方向支腿反力Fz，水平方向支腿反力Fy和Fx，并根據所計算的垂直方向支腿反力Fz、水平方向支腿反力Fy和Fx進行整車作業安全性的判斷；

式中，其中，σ_ay為測點A處的y向應力，h_az為第一豎向測量面(170)中測點A距離截面形心的z向距離，I_ax為第一豎向測量面(170)中通過形心、繞x軸的慣性矩，L_a為第一豎向測量面(170)距離油缸支撐點的y向距離，σ_Fya為F_y對測點A產生的Y向應力，F_y為沿水平支腿(110)長度方向上的水平方向支腿反力；

其中，σ_by為測點B的y向應力，h_bz為第二豎向測量面(180)中測點B距離截面形心的Z向距離，I_bx為第二豎向測量面(180)中通過形心、繞X軸的慣性矩，L_ab為第一豎向測量面(170)與第二豎向測量面(180)的Y向距離，σ_Fyb為F_y對測點B產生的Y向應力；

式中，其中，A_a為支腿下底面在第一豎向測量面(170)處的橫截面積，α為修正系數；

式中，其中，σ_cy為測點C的y向應力，h_cx為第一豎向測量面(170)中測點C距離截面形心的x向距離，I_cy為第一豎向測量面(170)中通過形心、繞y軸的慣性矩，σ_Fyc為F_y對測點C產生的Y向應力；

其中，σ_dy為測點D處的y向應力，h_dx為第二豎向測量面(180)中測點D距離截面形心的x向距離，I_dy為第二豎向測量面(180)中通過形心、繞y軸的慣性矩，σ_Fyd為F_y對測點D產生的Y向應力。

2.根據權利要求1所述的一種支腿反力測量方法，其特征在于，所述數據處理器為PLC控制器。